Introduzione a Unix. Introduzione ad UNIX e la Shell

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1 Introduzione ad UNIX e la Shell

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4 (1) Il primo sistema Unix fu sviluppato nei laboratori Bell AT&T alla fine degli anni sessanta. Unix fu progettato con le seguenti caratteristiche: ambiente di programmazione; semplice interfaccia utente; semplici utility che possono essere combinate per realizzare potenti funzioni; file system gerarchico (ad albero); semplice interfacciamento con i dispositivi; sistema multi-utente e multi-processo: più utenti possono collegarsi al sistema ed eseguire processi (istanze di programmi) contemporaneamente; indipendente dall architettura.

5 (2) Nel 1973 Unix è riscritto prevalentemente in C, un linguaggio di programmazione ad alto livello sviluppato da Dennis Ritchie. Dal 1974 Unix si diffonde prevalentemente in campo accademico grazie ad una licenza stipulata con le università per scopi educativi. Come arriviamo a Linux? Richard Stallman nel 1980 circa, iniziò a scrivere un sistema operativo chiamato GNU (GNU s Not Unix). Nel 1991 lo studente finlandese Linus Torvalds creò un kernel unix-like (conforme alla Single Unix Specification) e lo chiamò Linux. Il kernel Linux venne inserito dentro GNU dando vita così al sistema operativo libero GNU/Linux, più conosciuto come Linux.

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7 Unix in generale Le funzionalità di Unix sono organizzate logicamente a strati; Il sistema operativo gestisce le risorse fisiche (memoria, CPU, I/O) ed la memorizzazione dei dati (il file system);

8 Unix in generale il kernel realizza le operazioni su file e dispositivi e le politiche di gestione mentre la shell è un programma interprete che permette agli utenti di richiedere al kernel l esecuzione di operazioni sul file system o sui dispositivi

9 Come è fatta una shell? Programma che fornisce una interfaccia testuale alle funzionalità del sistema;

10 Come è fatta una shell? Legge i comandi digitati dall utente e li esegue (es. navigare il file system, creare file e directory, eseguire programmi).

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12 Il file system (1) Un file system è il meccanismo fornito dal sistema operativo che regola l organizzazione fisica e logica delle informazioni sui dispositivi (disco, cd-rom, dvd, ecc.). In Unix, il file system è paragonabile alla struttura rovesciata di un albero Omogeneità: in Unix tutto è un file (documenti, sorgenti di programmi, applicazioni, immagini...). Tre categorie di file: ordinari, directory e dispositivi.

13 Il file system (2) Directory principali Directory di sistema che si ritrovano in tutti i sistemi unix-like: bin: file eseguibili tipicamente da tutti gli utenti; dev: file speciali associati ai dispositivi (device); etc: file di configurazione; home: directory che contiene le home directory degli utenti; sbin: file eseguibili tipicamente dall amministratore di sistema; var: utilizzata per il logging e lo spooling.

14 Il file system (3) File & directory Ogni nodo dell albero è o un file o una directory di file, dove quest ultima può contenere altri file e directory. Un file è una sequenza non strutturata di byte Una directory è un file che indicizza altri file Un file, identificato da un path name, ed ha i seguenti attributi: tipo, permessi (diritti di accesso), nome utente proprietario, nome gruppo proprietario, dimensione, data di creazione, ultima modifica, ultimo accesso. Il path name di un file o di una directory può essere assoluto, riferito alla radice della gerarchia ( / ), oppure relativo, riferito alla posizione dell utente nel file system.

15 Il file system (3) File attributi bash$ ls -l pippo.c -rw-r-r- 1 susanna users 1064 Feb pippo.c - tipo del file regolare rw-r-r- permessi del file (r lettura, w scrittura, x esecuzione) susanna owner user gruppo Feb ultima modifica 1 numero di hard link 1064 dimensione

16 Path assoluti/relativi Esempio NOME ASSOLUTO: /home/web/readme NOME RELATIVO:../web/README

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18 Tante shell I sistemi Unix offrono diverse shell: sh: Bourne shell. presente sui primi sistemi Unix. bash: shell di default per gli utenti Linux. È la shell di riferimento in questo corso. csh: La sintassi ricorda quella del linguaggio C. Richiesta, in alcuni casi, espressamente da programmatori. tcsh: Turbo csh. Estende la csh rendendola più user-friendly. dash: Debian Almquist shell. Una shell molto compatta usata in Debian e Ubuntu Il file /etc/shells contiene l elenco delle shell installate dall amministratore e disponibili a tutti gli utenti.

19 Perché usare una shell testuale? Potenza e semplicità: i comandi UNIX sono progettati per risolvere problemi specifici. Sono semplici (senza menù e opzioni nascoste) e proprio per questo potenti (es. grep [<parola>] [<filename>]). Velocità e flessibilità: è più veloce scrivere pochi caratteri da tastiera piuttosto che cercare un programma opportuno e usare le operazioni che fornisce sulla base delle proprie specifiche esigenze. Accessibilità: permette di accedere efficientemente ad un sistema in remoto.

20 Sintassi dei comandi Unix La sintassi tipica dei comandi UNIX è la seguente: comando <opzioni> <argomenti> ogni comando può richiedere al kernel l esecuzione di una particolare azione; i comandi esistono nel file system come file binari, generalmente eseguibili da tutti gli utenti. <opzioni> sono facoltative e influiscono sul funzionamento del comando. Generalmente consistono nel simbolo del - seguito da una sola lettera. <argomenti> si possono avere più argomenti o anche nessuno in base al comando.

21 Ulteriori informazioni sulla shell funzione di autocompletamento (tasto TAB); history (freccia SU/GIU). Attenzione I file system dei sistemi unix-like sono case-sensitive: maiuscole e minuscole sono importanti. Esempio file1, File1, FILE1, FiLe1 sono tutti nomi di file diversi.

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23 Navigare nel filesystem cd [<dir>] serve per modificare la directory corrente, e quindi a muoversi attraverso le directory. Il parametro <dir> è opzionale se non viene indicato, il comando porta nella home directory. Esempio Supponiamo che vogliamo accedere ai nostri documenti personali in /home/user/documenti se la directory corrente è la nostra home: /home/user per portarsi nella directory dei documenti basta eseguire: cd documenti per la navigazione risultano utili le directory:. (working directory),.. (directory padre) e (directory home).

24 Visualizzare il contenuto di una directory ls [-alsfr] [<dir1>... <dirn>] Se non viene specifica alcuna directory, si riferisce alla directory corrente. Alcune opzioni: -a visualizza anche i file nascosti (il loro nome inizia per. ); -l visualizza informazioni estese sui file (es. permessi, dimensione, owner, group); -s visualizza la dimensione in bytes; -F aggiunge un carattere finale al nome del file che ne denota il tipo (es. "nome/" indica una directory); -R visualizza ricorsivamente le sottodirectory (esegue ls ricorsivamente sulle subdir).

25 Eliminazione di file rm [-rif] <file1>... <filen> Opzioni: -r <dir> cancella la directory con il suo contenuto; -i prima di cancella il file chiede conferma all utente; -f cancella senza chiedere conferma.

26 Visualizzare il contenuto di un file cat [-nve] <file1>... <filen> Opzioni: -n precede ogni linea con un numero; -v visualizza i caratteri non stampabili eccetto newline, tab e form-feed; -e visualizza $ alla fine di ogni linea (quando usato insieme con l opzione -v); cat file1 file2 file3 concatena il contenuto dei file seguendo lo stesso ordine di immissione e ne mostrerà il contenuto; altri comandi: more <file>, less <file>, pg <file> permettono di visualizzare il contenuto di <file> poco per volta.

27 Creare una directory mkdir [-p] <dir1>... <dirn> I parametri dir indicano i nomi (path assoluti o relativi) delle directory da creare. Opzioni: -p crea eventuali directory intermedie esplicitare nei parametri dir. Esempio mkdir temp crea directory temp nella directory corrente. mkdir -p documenti/personali crea le directory personali dentro la directory documenti (se documenti non esiste viene creata).

28 Eliminare una directory (vuota) rmdir [-p] <dir1>... <dirn> I parametri dir indicano i nomi (pathname assoluti o relativi) delle directory da eliminare. Opzioni: -p elimina eventuali directory intermedie esplicitate nei pathname dei parametri dir. Esempio rmdir temp elimina la directory temp se è vuota. rmdir -p documenti/personali elimina le directory personali e documenti, se entrambe vuote.

29 Copiare file cp [-if] <file1> <file2> copia file1 in file2 se file2 esiste viene sovrascritto! cp [-if] <file1>... <filen> <dir> copia i file nella directory dir se un file esiste in dir viene sovrascritto! Opzioni: -i chiede conferma prima di sovrascrivere; -f non chiede conferma prima di sovrascrivere.

30 Spostare file mv [-if] <file1> <file2> sposta file1 in file2 se file2 esiste viene sovrascritto! mv [-if] <file1>... <filen> <dir> sposta i file nella directory dir se un file esiste in dir viene sovrascritto! Opzioni: -i chiede conferma prima di sovrascrivere; -f non chiede conferma prima di sovrascrivere.

31 Modificare diritti chmod [ugoa][[+-=][rwx...] <file1> <file2> cambia i diritti di file1 in file2 secondo l espressione specificata. Esempio: chmod ugo+r <file1> aggiunge all owner, gruppo e altri il permesso di lettura. Ci sono formati diversi (ottale etc...) Opzioni: -R ricorsivo, discende le sottodirectory Attenzione! Se utilizzate le macchine del Polo Fibonacci modalita Linux chmod non funziona il File System é mappato su un FS Windows quindi tutti i vostri file avranno diritti rwxr-xr-x

32 I metacaratteri (wildcards) Unix riconosce alcuni caratteri speciali, chiamati metacaratteri, che possono comparire nei comandi. I più comuni:? qualunque carattere * qualunque sequenza di caratteri Esempio Supponiamo di voler copiare tutti i file.html di una directory nella sotto-directory html-src. Usando la wildcard * (asterisco) si può scrivere semplicemente: cp *.html html-src

33 Nomi di file e convenzioni Esistono precise regole che stabiliscono i nomi con cui possono venire chiamati file e directory; Nomi con caratteri come /, *, & e % devono essere evitati per evitare possibili errori di sistema; Anche utilizzare nomi composti da parole divise da spazi non è una buona abitudine; Nominare file o directory usando solo caratteri alfanumerici, lettere e numeri, uniti insieme da _ (underscore) e. (punti).

34 Il comando echo Il comando echo stampa sullo schermo la stringa passata come parametro al comando. Esempi $ echo Ciao! Ciao! $ ls data-new data1 data2 inittab esempio1.txt $ echo data* data-new data1 data2 $ echo data? data1 data2

35 Redirezione Di default i comandi Unix prendono l input da tastiera (standard input - stdin) e mandano l output ed eventuali messaggi di errore su video (standard output - stdout, standard error - stderr). L input/output in Unix può essere rediretto da/verso file, utilizzando opportuni metacaratteri: Metacarattere Significato > ridirezione dell output» ridirezione dell output (append) < ridirezione dell input «ridirezione dell input dalla linea di comando

36 Redirezione Esempi $ echo pippo Topolino > file.txt $ cat file.txt pippo Topolino $ echo e anche Minnie» file.txt $ cat file.txt pippo Topolino e anche Minnie $ cat list1 list2 > biglist $ sort biglist > sortbiglist

37 I processi Un processo è un programma in esecuzione. esegue ripetutamente i seguenti passi: stampa il prompt e attende l input dell utente; legge la linea di comando ed espande eventuali alias e wildcard; lancia un processo per eseguire il comando mettendosi in attesa; quando l esecuzione del comando termina, riprende l esecuzione. Poiché UNIX un sistema multitasking, la shell permette di lanciare più processi in parallelo.

38 I processi II Questo si ottiene scrivendo $ <comando> & il comando <comando> viene eseguito in background, cioè la shell continua l esecuzione subito dopo aver lanciato il processo, senza attenderne la terminazione. Esempio $ gedit & L effetto è quello di aprire una nuova finestra con gedit e contemporeaneamente ottenere il prompt della shell.

39 Comandi utili per la gestione dei processi (1) jobs elenca i job della shell corrente, con il numero di job; quello marcato con + è il job corrente; fg <n>,bg <n> riattiva in foreground (background) l esecuzione del job <n> (di quello corrente se senza argomenti); Ctrl-z combinazione di tasti che sospende il comando in esecuzione; Ctrl-c Combinazione di tasti che termina il processo in esecuzione.

40 Comandi utili per la gestione dei processi (2) ps elenca i processi (e pid) della shell corrente; con opzione -aux elenca tutti i processi in esecuzione; kill -signal_name <p> invia il segnale signal_name al processo con pid <p>; 9 è il segnale di terminazione di un processo; Esempio Ad esempio, per lanciare gedit in background, le seguenti sequenze sono equivalenti: $ gedit nome-file-da-editare & e $ gedit nome-file-da-editare Ctrl-z $ bg

41 Pipe Il metacarattere (pipe) serve per comporre comandi in cascata in modo che l output di ciascuno sia fornito in input al successivo. L output dell ultimo comando è l output della pipeline (di default sullo standard output). command1 command2 l output dell esecuzione del primo comando viene passato come input del secondo comando. Esempio ls more Effetto è quello di visualizzare l output di ls una pagina per volta.

42 Documentazione dei comandi man comando: mostra la pagina del manuale di comando, con istruzioni sull uso e sulle opzioni disponibili, es. man ls; man -k word: ricerca le descrizioni di pagine di manuale che contengono word, es. man -k cat; apropos word: cerca la stringa word nelle pagine di manuale di tutti i comandi Unix. Utile per trovare il nome esatto di un comando che compie l azione word ; whatis comando: descrive la funzione di comando; comando -help.

43 Altri comandi utili (1) pwd (print working directory) visualizza il percorso assoluto della directory corrente; head visualizza le prime linee di un file di testo es. head -10 esempio.txt visualizza le prime 10 righe di esempio.txt; tail visualizza le ultime linee di un file di testo es. tail -10 esempio.txt visualizza le ultime 10 righe di esempio.txt; sort ordine le linee di un file di testo lessicograficamente es. sort esempio.txt ordina le righe di esempio.txt.

44 Altri comandi utili (2) gzip/gunzip compressione/decompressione di file es. gzip esempio.txt ottengo il file compresso esempio.txt.gz; bzip2/bunzip2 compressione/decompressione di file; tar creazione/estrazione da archivi; zip/unzip e rar/unrar creazione e estrazione di archivi compressi; file <nome> visualizza il tipo del file <nome>, es. file lezione1.pdf stampa lezione1.pdf: PDF document, version X.X.